2011年山东省德州市高考物理二模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

一小孩在广场游玩时，将一充有氢气的气球用细绳系在一小石块上，并将其置于水平地面上，如图所示．设石块受到地面对它的支持力为N，摩擦力为f，若水平风力逐渐增大而石块始终未动，则（ ）

A．N逐渐减小
B．N逐渐增大
C．f逐渐减小
D．f逐渐增大

2. 难度：中等

在一次救灾行动中，直升机悬停在空中向地面无初速投放救灾物品，物品所受的空气阻力与其下落的速率成正北．若用v、a、t分别表示物品的速率、加速度的大小和运动的时间，则在物品下落过程中，下图中表示其v-t 和a-v关系的图象可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

3. 难度：中等

如图所示，曲线ABC是一远程导弹运行的轨迹．若导弹在运动到最高点B之前发动机已停止工作，到达B点时的速度大小为v_B、加速度大小为a_B、重力势能为E_PB．某卫星的运行圆轨道与曲线ABC相切于B点，卫星的环绕速度大小为v、向心加速度大小为a、重力势能为E_P，不计空气阻力，则（ ）

A．v_B一定小于v
B．a_B一定等于a
C．E_PB一定等于E_P
D．大于7.9km/s

4. 难度：中等

如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为55：9，副线圈接有一灯泡L和一电阻箱R，原线圈所接电源电压按图乙所示规律变化，此时灯泡消耗的功率为40W，则下列说法正确的是（ ）

A．副线圈两端输出电压为36V
B．原线圈中电流表示数为A
C．当电阻R增大时，变压器的输入功率减小
D．原线圈两端电压的瞬时值表达式为

5. 难度：中等

某静电场的电场线如图所示，虚线表示一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b为轨迹上的两点．以下判断正确的是（ ）

A．粒子带负电
B．a点电势低于b点电势
C．粒子在a点的速率小于在b点的速率
D．粒子在a点的电势能大于在b点的电势能

6. 难度：中等

等腰三角形内存在如图所示的匀强磁场，其底边在x轴上且长为2L，高为L．一矩形导线框abcd （ab=1.5L，bc=L）在纸面内以速度v沿x轴正方向做匀速直线运动，直至穿过匀强磁场区域，在t=0 时刻导线框恰好位于图示位置．下列说法正确的是（ ）

A．感应电流的方向始终不变
B．ad边始终不受安培力的作用
C．感应电动势最大值E=BLv
D．穿过导线框的最大磁通量为

7. 难度：中等

如图所示，置于足够长斜面上的盒子闪为放有光滑球B，B洽与盒子前、后壁接触，斜面光滑且固定于水平地面上．一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P拴接，另一端与A相连．今用外力推A使弹簧处于压缩状态，然后由静止释放，则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中（ ）

A．弹簧的弹性势能一直减小直至为零
B．A对B做的功等于B机械能的增加量
C．弹簧弹性势能的减小量等于A和B机械能的增加量
D．A所受重力和弹簧弹力做功的代数和小于A动能的增加量

二、解答题

8. 难度：中等

某同学用如图甲所示的实验装置做了两个实验：一是验证机械能守恒定律，二是研究匀变速直线运动．该同学取了质量分别为m₁=50g和m₂=150g的两个钩码a、b，用一根不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮将它们连在一起，取a、b为研究系统．使钩码b从某一高度由静止下落，钩码a拖着纸带打出一系列的点．图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点未标出，计数点间的距离如图所示．（打点计时器所用电源频率为50Hz）

①在打0～5点的过程中系统动能的增加量△E_k=______J，系统重力势能的减少量△E_P=______J．（g取9.8m/s²，结果保留三位有效数字）
②由图乙中的数据可求得钩码加速度的大小为______m/s²．

9. 难度：中等

有一只标值为“2.5V，x W”的小灯泡，其额定功率的标值已模糊不清．某同学想通过测绘灯丝伏安特性曲线的方法来测出该灯泡的额定功率．

①已知小灯泡的灯丝电阻约为5Ω，请先在图甲中补全用伏安法测量灯丝电阻的电路图，再选择电流表、电压表的合适量程，并按图甲连接方式将图乙中的实物连成完整的电路．
②开关S闭合之前，将图乙中滑动变阻器的滑片应置于______（选填“A端”、“B端”或“AB正中间”）
③该同学通过实验作出了灯丝的伏安特性曲线如图丙所示，则小灯泡的额定功率为______W．

10. 难度：中等

如图所示，用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内，其弯曲部分是由两个半径均为R=0.2m 的半圆平滑对接而成（圆的半径远大于细管内径）．轨道底端A与水平地面相切，顶端与一个长为l=0.9m的水平轨道相切B点．一倾角为θ=37°的倾斜轨道固定于右侧地面上，其顶点D与水平轨道的高度差为h=0.45m，并与其它两个轨道处于同一竖直平面内．一质量为m=0.1kg 的小物体（可视为质点）在A点被弹射入“S”形轨道内，沿轨道ABC运动，并恰好从D点无碰撞地落到倾斜轨道上．小物体与BC段间的动摩擦因数μ=0.5． （不计空气阻力，g取10m/s²．sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）小物体从B点运动到D点所用的时间；
（2）小物体运动到B点时对“S”形轨道的作用力大小和方向；
（3）小物体在A点获得的动能．

11. 难度：中等

如图甲所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，其变化规律如图乙所示，电场强度V/m，现将一重力不计、比荷=10⁶ C/kg的带电粒子从电场中的C点由静止释放，经s的时间粒子通过MN上的D点进入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B按图丙所示规律变化．（计算结果均可保留π）

（1）求粒子到达D点时的速率；
（2）求磁感应强度B_l=0.3T时粒子做圆周运动的周期和半径；
（3）若在距D点左侧d=21cm处有一垂直于MN的足够大的挡板ab，求粒子从C点运动到挡板时所用的时间；
（4）欲使粒子垂直打在挡板ab上，求挡板ab与D点的距离所满足的条件．

12. 难度：中等

（1）某日白天空气中水蒸气的压强是1.1×10³Pa，此时空气的相对湿度是50%，则同温度水的饱和汽压是______Pa．
（2）某兴趣小组利用废旧物品制作了一个简易气温计：如图所示，在一个空酒瓶中插入一根两端开口的玻璃管，玻璃管内有一段长度可忽略的水银柱，接口处用蜡密封，将酒瓶水平放置．已知酒瓶的容积为480cm³，玻璃管内部横截面积为0.4cm²，瓶口外的有效长度为50cm．当气温为280K时，水银柱刚好处在瓶口位置．
①求该气温计能测量的最高气温；
②在水银柱从瓶口处缓慢移动到最右端的过程中，密封气体吸热还是放热？简要说明理由．

13. 难度：中等

（1）位于坐标原点的波源S产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=40m/s，已知t=0时刻波刚好传播到x=13m处，部分波形如图所示．则波源S起振时的振动方向沿y轴______方向（“正”或“负”）其振动的周期为______s．
（2）在实验室中，一位同学采用以下方式测出了镶嵌在某实验器材上的玻璃砖厚度：如图所示，让一束激光由空气射到玻璃砖表面上的A点，经下表面反射后，从上表面的B点射出，测得入射角为θ=45°，A、B两点间的距离为l=2cm，已知玻璃的折射率为n=．求玻璃砖的厚度d． （结果可用根号表示）

14. 难度：中等

如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3 的激发态，在向低能级跃迁的过程中，这群氢原子最多能发出______种频率的光，其中从n=______能级跃迁到n=______能级所发出光的频率最小．

15. 难度：中等

如图所示，木块A的质量m_A=1kg，足够长的木板B的质量m_B=4kg，质量为m_C=4kg的木块C置于木板B的右端，已知水平地面光滑，B、C之间有摩擦．现使A以v=12m/s的初速度向右运动，与B碰撞后以4m/s速率弹回，求此后的运动过程中
①木板B的最大速率；
②木块C的最大速率．